CN109974308B - 一种多联机热泵系统的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多联机热泵系统的控制方法，包括设定所述热泵系统的每一热泵机组的优先级，并根据所述优先级确定所有热泵机组的优先级顺序；将优先级最高的热泵机组选为联机协调控制主机，并将优先级低于所述联机协调控制主机的热泵机组均作为联机协调控制从机；其中，每一所述联机协调控制从机受所述联机协调控制主机控制；在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，并根据当前水箱的水位及水温运行加热模式；所述加热模式包括直热加热模式或循环加热模式。本发明能够有效地对多台热泵机组实现联机协调控制，不仅控制方便而且高效节能。本发明还提供了一种多联机热泵系统的控制系统。

Description

一种多联机热泵系统的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，尤其是涉及一种多联机热泵系统的控制方法及系统。

背景技术

目前，热泵热水机组通常需要多台热泵机组对水箱中的水进行加热才能满足用户的需求，现有的对于多台热泵热水机的控制方式主要采用同开同关控制方法或集中控制方法，但是这两种控制方法存在以下问题：

对于同开同关控制方法，在用户需要使用热水或当前水箱中的温度不能满足用户需求时，同时开启多台热泵机组，而在用户不需要使用热水或水箱水温达到用户需求后，则同时关闭多台热泵机组，发明人在实施同开同关控制方法时发现问题：其一，由于设置多台热泵机组同开同关，所需要的电流较大，这将对家庭电网造成冲击，容易引起家用电器的损坏；其二，当家庭需要用水且水温接近用户需求温度时，一台热泵机组即能满足用户需求，而多台热泵机组此时将同时开启，将造成多台热泵机组运行带来的能量浪费，且能耗较高；其三，当家庭需要用水且水温接近用户需求温度时，多台热泵机组同时开启，水箱内水温将快速达到用户需求温度，达到用户需求温度后，机组将同时停机，这样会造成热泵机组频繁启停，影响了热泵机组内电器的使用寿命。

对于集中控制方法，通过集中控制系统对多台热泵机组进行集中控制，发明人在实施集中控制方法时发现由于集中控制系统的平台较大，成本较高，当热泵机组的台数较少时，采用集中控制系统将造成大量的资源浪费。

因此，采用现有的同开同关控制方法和集中控制方法，均不能对多台热泵机组实现有效的联机协调控制，存在频繁启停、能源浪费、联机协调功能不理想等问题。

发明内容

本发明提供了一种多联机热泵系统的控制方法及系统，以解决现有的同开同关或集中控制方法不能实现联机协调控制的技术问题，本发明能够有效地对多台热泵机组实现联机协调控制，不仅控制方便而且高效节能。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种多联机热泵系统的控制方法，至少包括以下步骤：

设定所述热泵系统的每一热泵机组的优先级，并根据所述优先级确定所有热泵机组的优先级顺序；

将优先级最高的热泵机组选为联机协调控制主机，并将优先级低于所述联机协调控制主机的热泵机组均作为联机协调控制从机；其中，每一所述联机协调控制从机受所述联机协调控制主机控制；

在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，并根据当前水箱的水位及水温运行加热模式；其中，所述加热模式包括直热加热模式或循环加热模式。

作为优选方案，所述在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，具体为：

当所述热泵系统开始运行时，所述联机协调控制主机开始启动，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所述联机协调控制从机依次以预设的第一间隔时间启动；

当所述热泵系统停止运行时，所述联机协调控制主机停止运行，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所有热泵机组依次以预设的第二间隔时间关闭。

作为优选方案，所述方法还包括：

当检测到水位开关断开且水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动低水位循环加热模式；

当检测到水位开关断开且水箱温度大于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动直热加热模式；

当检测到水位开关闭合且水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动高水位循环加热模式；

在所述热泵系统运行低水位循环加热模式、直热加热模式或高水位循环加热模式时，根据所述热泵系统中热泵机组的运行时间由短至长确定所有热泵机组的开机顺序；

所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭。

作为优选方案，所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，具体为：

在所述热泵系统运行低水位循环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水流开关闭合的条件时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动。

作为优选方案，所述方法还包括：

每一所述热泵机组根据自身设定的目标温度设定值判断是否进入恒温停机状态，且每一所述热泵机组在所述水箱温度大于或等于所述自身设定的目标温度设定值与第一恒温停机温差之和时，进入恒温停机状态；

所述联机协调控制主机在所述水箱温度大于每一所述热泵机组的自身设定的目标温度设定值时，将低水位循环加热模式切换至直热加热模式。

作为优选方案，所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，具体为：

在所述热泵系统运行直热环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足出水温度小于或等于预设的直热加热出水温度、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水位开关断开时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动；其中，所述预设的直热加热出水温度为预设的直加热出水温度设定值与直加热出水温度回差之和。

作为优选方案，所述方法还包括：

所述联机协调控制主机在水位开关闭合时，将直热加热模式切换至高水位循环加热模式；

当所述水箱温度小于低水位循环温度设定值且直热加热运行时间大于预设的直热运行最短时间时，所述联机协调控制主机将直热加热模式切换至低水位循环加热模式；其中，所述低水位循环温度设定值为所有的所述热泵机组的自身设定的目标温度设定值与直热循环切换回差之差中的最小值。

作为优选方案，所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，具体为：

在所述热泵系统运行高水位循环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足出水温度小于或等于预设的高水位循环温度、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水流开关闭合时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动；其中，所述预设的高水位循环温度为预设的水箱目标温度设定值与开机回差之差。

作为优选方案，所述方法还包括：

每一所述热泵机组根据自身设定的目标温度设定值判断是否进入恒温停机状态，当所述水箱温度大于或等于所述自身设定的目标温度设定值与第一恒温停机温差之和时，进入恒温停机状态。

作为优选方案，所述方法还包括：

在高水位循环加热模式运行时，设定每一所述热泵机组各自预设的目标温度均为同一目标温度，且每一所述热泵机组各自预设的恒温停机温差均为同一恒温停机温差；

所述联机协调控制主机根据所述同一目标温度和所述同一恒温停机温差判断是否进入恒温停机状态；

若是，则所述联机协调控制主机根据热泵机组运行时间由短至长的所述开机顺序控制所有热泵机组依次以预设的第四间隔时间进入恒温停机状态；

若否，则所述联机协调控制主机根据热泵机组运行时间由短至长的所述开机顺序控制所有热泵机组依次以预设的第四间隔时间退出恒温停机状态。

作为优选方案，所述方法还包括：

所述联机协调控制主机在预设的第一等待时间内接收不到其中一所述热泵机组发出的开机请求时，则控制开机顺序低于所述其中一所述热泵机组一个级别的热泵机组启动。

作为优选方案，所述热泵系统的运行模式还包括除霜模式，所述方法还包括：

在所述热泵系统运行时，任一所述热泵机组在达到除霜条件时，向所述联机协调控制主机发送除霜请求信息；

所述联机协调控制主机根据接收到的除霜请求信息的先后顺序确定对应的热泵机组进入除霜的除霜顺序，并根据所述除霜顺序控制对应的热泵机组依次进入除霜模式。

作为优选方案，所述根据所述除霜顺序控制对应的热泵机组依次进入除霜模式，具体为：

所述联机协调控制主机根据所述除霜顺序，在上一级热泵机组进入除霜模式时，等级小于所述上一级热泵机组的其余热泵机组保持当前的运行状态；

当所述上一级热泵机组退出除霜模式并切换至除霜模式运行之前的运行状态时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动。

作为优选方案，所述方法还包括：

所述联机协调控制主机接收并记录所有的除霜请求信息；

当识别到任一热泵机组除霜异常或完成除霜时，则清除对应热泵机组的除霜请求信息。

作为优选方案，所述方法还包括：

当出现除霜异常的异常热泵机组恢复正常且满足除霜条件时，所述异常热泵机组再次向所述联机协调控制主机发送再次除霜请求信息；

所述联机协调控制主机接收到所述再次除霜请求信息，并根据所述再次除霜请求信息的时间确定所述异常热泵机组进入除霜的除霜顺序，以使所述异常热泵机组进入除霜模式。

为了解决相同的技术问题，另一方面，本发明实施例提供了一种多联机热泵系统的控制系统，包括控制器，用于：

设定所述热泵系统的每一热泵机组的优先级，并根据所述优先级确定所有热泵机组的优先级顺序；

将优先级最高的热泵机组选为联机协调控制主机，并将优先级低于所述联机协调控制主机的热泵机组均作为联机协调控制从机；其中，每一所述联机协调控制从机受所述联机协调控制主机控制；

在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，并根据当前水箱的水位及水温运行加热模式；其中，所述加热模式包括直热加热模式或循环加热模式。

作为优选方案，所述控制器还用于：

当所述热泵系统开始运行时，所述联机协调控制主机开始启动，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所述联机协调控制从机依次以预设的第一间隔时间启动；

当所述热泵系统停止运行时，所述联机协调控制主机停止运行，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所有热泵机组依次以预设的第二间隔时间关闭。

作为优选方案，所述控制器还用于：

当检测到水位开关断开且水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动低水位循环加热模式；

当检测到水位开关断开且水箱温度大于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动直热加热模式；

当检测到水位开关闭合且水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动高水位循环加热模式；

在所述热泵系统运行低水位循环加热模式、直热加热模式或高水位循环加热模式时，根据所述热泵系统中热泵机组的运行时间由短至长确定所有热泵机组的开机顺序；

所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭。

作为优选方案，所述控制器还用于：

在所述热泵系统运行低水位循环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水流开关闭合的条件时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动。

作为优选方案，所述控制器还用于：

每一所述热泵机组根据自身设定的目标温度设定值判断是否进入恒温停机状态，且每一所述热泵机组在所述水箱温度大于或等于所述自身设定的目标温度设定值与第一恒温停机温差之和时，进入恒温停机状态；

所述联机协调控制主机在所述水箱温度大于每一所述热泵机组的自身设定的目标温度设定值时，将低水位循环加热模式切换至直热加热模式。

作为优选方案，所述控制器还用于：

在所述热泵系统运行直热环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足出水温度小于或等于预设的直热加热出水温度、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水位开关断开时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动；其中，所述预设的直热加热出水温度为预设的直加热出水温度设定值与直加热出水温度回差之和。

作为优选方案，所述控制器还用于：

所述联机协调控制主机在水位开关闭合时，将直热加热模式切换至高水位循环加热模式；

当所述水箱温度小于低水位循环温度设定值且直热加热运行时间大于预设的直热运行最短时间时，所述联机协调控制主机将直热加热模式切换至低水位循环加热模式；其中，所述低水位循环温度设定值为所有的所述热泵机组的自身设定的目标温度设定值与直热循环切换回差之差中的最小值。

作为优选方案，所述控制器还用于：

在所述热泵系统运行高水位循环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足出水温度小于或等于预设的高水位循环温度、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水流开关闭合时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动；其中，所述预设的高水位循环温度为预设的水箱目标温度设定值与开机回差之差。

作为优选方案，所述控制器还用于：

每一所述热泵机组根据自身设定的目标温度设定值判断是否进入恒温停机状态，当所述水箱温度大于或等于所述自身设定的目标温度设定值与第一恒温停机温差之和时，进入恒温停机状态。

作为优选方案，所述控制器还用于：

在高水位循环加热模式运行时，设定每一所述热泵机组各自预设的目标温度均为同一目标温度，且每一所述热泵机组各自预设的恒温停机温差均为同一恒温停机温差；

所述联机协调控制主机根据所述同一目标温度和所述同一恒温停机温差判断是否进入恒温停机状态；

若是，则所述联机协调控制主机根据热泵机组运行时间由短至长的所述开机顺序控制所有热泵机组依次以预设的第四间隔时间进入恒温停机状态；

若否，则所述联机协调控制主机根据热泵机组运行时间由短至长的所述开机顺序控制所有热泵机组依次以预设的第四间隔时间退出恒温停机状态。

作为优选方案，所述控制器还用于：

所述联机协调控制主机在预设的第一等待时间内接收不到其中一所述热泵机组发出的开机请求时，则控制开机顺序低于所述其中一所述热泵机组一个级别的热泵机组启动。

相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于，本发明实施例提供了一种多联机热泵系统的控制方法，至少包括以下步骤：设定所述热泵系统的每一热泵机组的优先级，并根据所述优先级确定所有热泵机组的优先级顺序；将优先级最高的热泵机组选为联机协调控制主机，并将优先级低于所述联机协调控制主机的热泵机组均作为联机协调控制从机；其中，每一所述联机协调控制从机受所述联机协调控制主机控制；在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，并根据当前水箱的水位及水温运行加热模式；其中，所述加热模式包括直热加热模式或循环加热模式。通过设定所述热泵系统的每一热泵机组的优先级并确定所有热泵机组的优先级顺序，在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，这样能够有效地避免因多台热泵机组同开同关对电网造成冲击而引起家用电器的损坏，从而有效地对多台热泵机组实现联机协调，控制方便且高效节能。其中，将优先级最高的热泵机组选为联机协调控制主机，并将优先级低于所述联机协调控制主机的热泵机组均作为联机协调控制从机，由所述联机协调控制主机对所有的热泵机组进行联机协调控制，从而实现集中控制功能，同时可根据水温、时间控制开机台数，控制方便，高效节能，这样通过合理控制热泵机组的启停时间及启停台数，能够减少不必要时多台热泵机组同时开启带来的能量浪费，以及避免因热泵机组频繁启停引起对热泵机组内电器寿命的影响。此外，所述联机协调控制主机对所有的热泵机组进行联机协调控制，当其中一台联机协调控制从机出现故障时，其他联机协调控制从机仍可不受影响地继续工作，从而能够灵活地实现联调控制功能。

附图说明

图1是本发明实施例中的多联机热泵系统的控制方法的流程步骤图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，本发明优选实施例提供了一种多联机热泵系统的控制方法，至少包括以下步骤：

S1、设定所述热泵系统的每一热泵机组的优先级，并根据所述优先级确定所有热泵机组的优先级顺序。

在本实施例中，通过在每台热泵机组的控制板中植入联机协调控制程序，将每台热泵机组的控制板均设置为联机协调控制板，并在每台热泵机组的联机协调控制板中设定优先级，由优先级最高的联机协调控制板对所有机组进行联机协调控制。

S2、将优先级最高的热泵机组选为联机协调控制主机，并将优先级低于所述联机协调控制主机的热泵机组均作为联机协调控制从机；其中，每一所述联机协调控制从机受所述联机协调控制主机控制。

在本实施例中，联机协调控制板优先级别最高的联机协调控制主机轮询联机协调控制从机读写命令以达到集控功能，联机协调控制从机的开关机和模式均由联机协调控制主机控制，当联机协调控制主机掉线了，联机协调控制从机能够依次按照所述优先级顺序间隔t1s左右关闭。

S3、在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，并根据当前水箱的水位及水温运行加热模式；其中，所述加热模式包括直热加热模式或循环加热模式；其中，所述加热模式包括低水位循环加热模式、直热加热模式、高水位循环加热模式、恒温停机模式。

在本实施例中，通过设定所述热泵系统的每一热泵机组的优先级并确定所有热泵机组的优先级顺序，在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，这样能够有效地避免因多台热泵机组同开同关对电网造成冲击而引起家用电器的损坏，从而有效地对多台热泵机组实现联机协调，控制方便且高效节能。

其中，将优先级最高的热泵机组选为联机协调控制主机，并将优先级低于所述联机协调控制主机的热泵机组均作为联机协调控制从机，由所述联机协调控制主机对所有的热泵机组进行联机协调控制，从而实现集中控制功能，同时可根据水温、时间控制开机台数，控制方便，高效节能，这样通过合理控制热泵机组的启停时间及启停台数，能够减少不必要时多台热泵机组同时开启带来的能量浪费，以及避免因热泵机组频繁启停引起对热泵机组内电器寿命的影响。

此外，所述联机协调控制主机对所有的热泵机组进行联机协调控制，当其中一台联机协调控制从机出现故障时，其他联机协调控制从机仍可不受影响地继续工作，从而能够灵活地实现联调控制功能。

在本发明实施例中，所述在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，具体为：

当所述热泵系统开始运行时，所述联机协调控制主机开始启动，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所述联机协调控制从机依次以预设的第一间隔时间启动；

当所述热泵系统停止运行时，所述联机协调控制主机停止运行，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所有热泵机组依次以预设的第二间隔时间关闭。

在本发明实施例中，所述方法还包括：

当检测到水位开关断开且水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动低水位循环加热模式；

当检测到水位开关断开且水箱温度大于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动直热加热模式；

当检测到水位开关闭合且水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动高水位循环加热模式；

在所述热泵系统运行低水位循环加热模式、直热加热模式或高水位循环加热模式时，根据所述热泵系统中热泵机组的运行时间由短至长确定所有热泵机组的开机顺序；

所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭。

在本发明实施例中，所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，具体为：

在所述热泵系统运行低水位循环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水流开关闭合的条件时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动。

其中，每一所述热泵机组根据自身设定的目标温度设定值判断是否进入恒温停机状态，且每一所述热泵机组在所述水箱温度大于或等于所述自身设定的目标温度设定值与第一恒温停机温差之和时，进入恒温停机状态；

所述联机协调控制主机在所述水箱温度大于每一所述热泵机组的自身设定的目标温度设定值时，将低水位循环加热模式切换至直热加热模式。

在本实施例中，通过判断水位开关断开且水箱温度T≤T0水箱目标温度设定值，则进入低水位循环加热模式，运行情况具体如下：

1、所述联机协调控制主机判断当前运行时间最短的热泵机组首先开机。

2、有优先权开启的机组，如果t3时间内都没有发出开机请求，则所述联机协调控制主机控制下一热泵机组(遵循运行时间比较原则)开启。

3、当第一台开机的热泵机组同时满足以下条件(这些条件为第一台热泵机组设定的参数以及状态)时开启第二台热泵机组：

(1)水箱温度T≤T0水箱目标温度设定值；

(2)热泵机组运行时间t≥t4(稳定开机时间)；

(3)水流开关闭合。

4、当第二台开机热泵的机组同时满足以下条件(这些条件为第二台热泵机组设定的参数以及状态)时开启第三热泵机组：

(1)水箱温度T≤T0水箱目标温度设定值；

(2)热泵机组运行时间t≥t4(稳定开机时间)；

(3)水流开关闭合。

5、当第三台热泵开机的机组同时满足以下条件(这些条件为第三台热泵机组设定的参数以及状态)时开启第四台热泵机组：

(1)水箱温度T≤T0水箱目标温度设定值；

(2)热泵机组运行时间t≥t4(稳定开机时间)；

(3)水流开关闭合。

6、每台热泵机组根据自身的目标温度设定值，自行判断水箱温度T≥T0水箱目标温度设定值+T1恒温停机温差时，进入恒温停机状态，等待所有机组都达到各自的目标温度，由主机判断进行切换直热模式。

7、当低水位循环加热模式运行状态下，水箱温度达到目标温度(该温度为主机读取各从机的目标温度T0的值，取所有开机状态的机组中T0的最大值)后，假设热泵系统中有4台热泵机组，分别为1号主机、2号从机、3号从机、4号从机，则4号从机关机，t5秒后从机3关机，t6秒后从机2关机，t7秒后1号主机关机，然后按照直热模式运行条件运行。

8、若某一热泵机组在联调开机过程发生停机故障，则安排下一台热泵机组自动开启替补，当机组故障恢复后如果满足开机条件，则重新向主机发送开机请求信号。

在本发明实施例中，所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，具体为：

在所述热泵系统运行直热环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足出水温度小于或等于预设的直热加热出水温度、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水位开关断开时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动；其中，所述预设的直热加热出水温度为预设的直加热出水温度设定值与直加热出水温度回差之和。

其中，所述联机协调控制主机在水位开关闭合时，将直热加热模式切换至高水位循环加热模式；

当所述水箱温度小于低水位循环温度设定值且直热加热运行时间大于预设的直热运行最短时间时，所述联机协调控制主机将直热加热模式切换至低水位循环加热模式；其中，所述低水位循环温度设定值为所有的所述热泵机组的自身设定的目标温度设定值与直热循环切换回差之差中的最小值。

在本实施例中，通过判断水位开关断开且水箱温度T≥T0水箱目标温度设定值，进入直热加热模式，运行情况具体如下：

1、所述联机协调控制主机判断当前运行时间最短的热泵机组首先开机。

2、有优先权开启的机组，如果t2时间内都没有发出开机请求，则所述联机协调控制主机控制下一热泵机组(遵循运行时间比较原则)开启。

3、当第一台开机的热泵机组同时满足以下条件(这些条件为第一台热泵机组设定的参数以及状态)时开启第二台热泵机组：

(1)出水温度T3≤T4直加热出水温度设定值+T5直加热出水温度回差；

(2)热泵机组运行时间t≥t4(稳定开机时间)；

(3)水位开关断开。

4、当第二台开机的热泵机组同时满足以下条件(这些条件为第二台热泵机组设定的参数以及状态)时开启第三热泵机组：

(1)出水温度T3≤T4直加热出水温度设定值+T5直加热出水温度回差；

(2)热泵机组运行时间t≥t4(稳定开机时间)；

(3)水位开关断开。

5、当第三台开机的热泵机组同时满足以下条件(这些条件为第三台热泵机组设定的参数以及状态)时开启第四台热泵机组：

(1)出水温度T3≤T4直加热出水温度设定值+T5直加热出水温度回差；

(2)热泵机组运行时间t≥t4(稳定开机时间)；

(3)水位开关断开。

6、当水位开关闭合，水箱水位达到高水位，自动跳转到高水位循环模式；

7、在直热加热过程中，若水箱温度T≤T0水箱目标温度设定值-T2直热循环模式切换回差(该温度为主机读取各从机的T0、T2的值，取所有开机状态的机组中T0-T2的最小值)且直热运行时间t≥t8直热运行最短时间(该时间由主机读取各从机的时间进行比较后，取在线的机组中t8的最大值)，自动跳转到低水位循环加热模式；

8、在直热加热模式转循环加热模式时，保持原来的开机状态，由所述联机协调控制主机完成循环模式下的负载控制。

9、若某一热泵机组在联调开机过程发生停机故障，下一台热泵机组自动开启替补，当热泵机组故障恢复后如果满足开机条件，则重新向主机发送开机请求信号。

在本发明实施例中，所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，具体为：

在所述热泵系统运行高水位循环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足出水温度小于或等于预设的高水位循环温度、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水流开关闭合时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动；其中，所述预设的高水位循环温度为预设的水箱目标温度设定值与开机回差之差。

其中，每一所述热泵机组根据自身设定的目标温度设定值判断是否进入恒温停机状态，当所述水箱温度大于或等于所述自身设定的目标温度设定值与第一恒温停机温差之和时，进入恒温停机状态。

在本实施例中，通过判断水位开闭合开且水箱温度T≤T0水箱目标温度设定值，进入高水位循环加热模式，运行情况具体如下：

1、所述联机协调控制主机判断当前运行时间最短的机组首先开机。

2、有优先权开启的机组，如果t2时间内都没有发出开机请求，则所述联机协调控制主机控制下一热泵机组(遵循运行时间比较原则)开启。

3、当第一台开机的热泵机组同时满足以下条件(这些条件为第一台热泵机组设定的参数以及状态)时开启第二台热泵机组：

(1)水箱温度T≤T0水箱目标温度设定值-T6开机回差；

(2)热泵机组运行时间t≥t1(稳定开机时间)；

(3)水流开关闭合。

4、当第二台开机的热泵机组同时满足以下条件(这些条件为第二台热泵机组设定的参数以及状态)时开启第三台热泵机组：

(1)水箱温度T≤T0水箱目标温度设定值-T6开机回差；

(2)热泵机组运行时间t≥t1(稳定开机时间)；

(3)水流开关闭合。

5、当第三台开机的热泵机组同时满足以下条件(这些条件为第三台热泵机组设定的参数以及状态)时开启第四台热泵机组：

(1)水箱温度T≤T0水箱目标温度设定值-T6开机回差；

(2)热泵机组运行时间t≥t1(稳定开机时间)；

(3)水流开关闭合。

6、当水箱温度T≥T0+T1恒温停机温差时，每台热泵机组根据自身的目标温度设定值，自行判断进入恒温停机状态。

7、在循环加热模式转为直热加热模式时(整个联机控制需要关机)，假设热泵系统中有4台热泵机组，分别为1号主机、2号从机、3号从机、4号从机，当4号从机关机，则t5时间后从机3关机，t6时间后从机2关机，t7时间后1号主机关机，然后按照直热加热模式运行条件运行。

8、若某一热泵机组在联调开机过程发生停机故障，则下一台热泵机组自动开启替补，当热泵机组故障恢复后如果满足开机条件，则重新向主机发送开机请求信号。

在本发明实施例中，所述方法还包括：

在高水位循环加热模式运行时，设定每一所述热泵机组各自预设的目标温度均为同一目标温度，且每一所述热泵机组各自预设的恒温停机温差均为同一恒温停机温差；

所述联机协调控制主机根据所述同一目标温度和所述同一恒温停机温差判断是否进入恒温停机状态；

若是，则所述联机协调控制主机根据热泵机组运行时间由短至长的所述开机顺序控制所有热泵机组依次以预设的第四间隔时间进入恒温停机状态；

若否，则所述联机协调控制主机根据热泵机组运行时间由短至长的所述开机顺序控制所有热泵机组依次以预设的第四间隔时间退出恒温停机状态。

在本发明实施例中，所述方法还包括：

所述联机协调控制主机在预设的第一等待时间内接收不到其中一所述热泵机组发出的开机请求时，则控制开机顺序低于所述其中一所述热泵机组一个级别的热泵机组启动。

在本发明实施例中，所述热泵系统的运行模式还包括除霜模式，所述方法还包括：

在所述热泵系统运行时，任一所述热泵机组在达到除霜条件时，向所述联机协调控制主机发送除霜请求信息；

所述联机协调控制主机根据接收到的除霜请求信息的先后顺序确定对应的热泵机组进入除霜的除霜顺序，并根据所述除霜顺序控制对应的热泵机组依次进入除霜模式。

在本实施例中，由多台机组协调除霜，所述热泵系统按需求执行各台机组的除霜模式运行，有利于提高了组能效和安全，相比于现有技术的多台热泵机组同时进入除霜出现同时关闭和开启压缩机产生大电流冲击，造成电路元器件损坏和对家庭电网造成冲击，可能引起家用电器的损坏，本发明根据除霜请求顺次进行除霜，能够有效地防止系统压力冲击过大，有利于延长机组寿命。

作为优选的，所述根据所述除霜顺序控制对应的热泵机组依次进入除霜模式，具体为：

所述联机协调控制主机根据所述除霜顺序，在上一级热泵机组进入除霜模式时，等级小于所述上一级热泵机组的其余热泵机组保持当前的运行状态；

当所述上一级热泵机组退出除霜模式并切换至除霜模式运行之前的运行状态时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动。

在本实施例中，应当说明的是，发出除霜请求信息的时间有可能相同，则允许存在一台或少数几台热泵机组进入除霜模式，只需是在满足用户需求水温的情况下，每次只允许一台或少数几台机组进入除霜，其他没有进入除霜的机组继续保持当前的运行状态，当正在除霜机组退出除霜并且切换到原来的运行状态时，进行下一台机组除霜，这样可以有效地防止系统压力冲击过大，延长机组寿命，且通过多台机组协调性的进入除霜，可以保证一台机组除霜时其他机组依然正常工作，而客户依然可以正常使用热水，有效地提高了使用效果。

在本实施例中，所述方法还包括：所述联机协调控制主机接收并记录所有的除霜请求信息；

当识别到任一热泵机组除霜异常或完成除霜时，则清除对应热泵机组的除霜请求信息。这样当除霜机组异常时，则立刻执行下一台除霜请求机组的除霜，从而保证了机组的安全。

当出现除霜异常的异常热泵机组恢复正常且满足除霜条件时，所述异常热泵机组再次向所述联机协调控制主机发送再次除霜请求信息；

所述联机协调控制主机接收到所述再次除霜请求信息，并根据所述再次除霜请求信息的时间确定所述异常热泵机组进入除霜的除霜顺序，以使所述异常热泵机组进入除霜模式。

为了解决相同的技术问题，另一方面，本发明实施例提供了一种多联机热泵系统的控制系统，包括控制器，用于：

设定所述热泵系统的每一热泵机组的优先级，并根据所述优先级确定所有热泵机组的优先级顺序；

将优先级最高的热泵机组选为联机协调控制主机，并将优先级低于所述联机协调控制主机的热泵机组均作为联机协调控制从机；其中，每一所述联机协调控制从机受所述联机协调控制主机控制；

在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，并根据当前水箱的水位及水温运行加热模式；其中，所述加热模式包括直热加热模式或循环加热模式。

在本发明实施例中，所述控制器还用于：

当所述热泵系统开始运行时，所述联机协调控制主机开始启动，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所述联机协调控制从机依次以预设的第一间隔时间启动；

当所述热泵系统停止运行时，所述联机协调控制主机停止运行，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所有热泵机组依次以预设的第二间隔时间关闭。

在本发明实施例中，所述控制器还用于：

当检测到水位开关断开且水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动低水位循环加热模式；

当检测到水位开关断开且水箱温度大于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动直热加热模式；

当检测到水位开关闭合且水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动高水位循环加热模式；

在所述热泵系统运行低水位循环加热模式、直热加热模式或高水位循环加热模式时，根据所述热泵系统中热泵机组的运行时间由短至长确定所有热泵机组的开机顺序；

所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭。

在本发明实施例中，所述控制器还用于：

在所述热泵系统运行低水位循环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水流开关闭合的条件时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动。

在本发明实施例中，所述控制器还用于：

每一所述热泵机组根据自身设定的目标温度设定值判断是否进入恒温停机状态，且每一所述热泵机组在所述水箱温度大于或等于所述自身设定的目标温度设定值与第一恒温停机温差之和时，进入恒温停机状态；

所述联机协调控制主机在所述水箱温度大于每一所述热泵机组的自身设定的目标温度设定值时，将低水位循环加热模式切换至直热加热模式。

在本发明实施例中，所述控制器还用于：

在所述热泵系统运行直热环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足出水温度小于或等于预设的直热加热出水温度、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水位开关断开时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动；其中，所述预设的直热加热出水温度为预设的直加热出水温度设定值与直加热出水温度回差之和。

在本发明实施例中，所述控制器还用于：

所述联机协调控制主机在水位开关闭合时，将直热加热模式切换至高水位循环加热模式；

当所述水箱温度小于低水位循环温度设定值且直热加热运行时间大于预设的直热运行最短时间时，所述联机协调控制主机将直热加热模式切换至低水位循环加热模式；其中，所述低水位循环温度设定值为所有的所述热泵机组的自身设定的目标温度设定值与直热循环切换回差之差中的最小值。

在本发明实施例中，所述控制器还用于：

在所述热泵系统运行高水位循环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足出水温度小于或等于预设的高水位循环温度、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水流开关闭合时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动；其中，所述预设的高水位循环温度为预设的水箱目标温度设定值与开机回差之差。

在本发明实施例中，所述控制器还用于：

每一所述热泵机组根据自身设定的目标温度设定值判断是否进入恒温停机状态，当所述水箱温度大于或等于所述自身设定的目标温度设定值与第一恒温停机温差之和时，进入恒温停机状态。

在本发明实施例中，所述控制器还用于：

在高水位循环加热模式运行时，设定每一所述热泵机组各自预设的目标温度均为同一目标温度，且每一所述热泵机组各自预设的恒温停机温差均为同一恒温停机温差；

所述联机协调控制主机根据所述同一目标温度和所述同一恒温停机温差判断是否进入恒温停机状态；

若是，则所述联机协调控制主机根据热泵机组运行时间由短至长的所述开机顺序控制所有热泵机组依次以预设的第四间隔时间进入恒温停机状态；

若否，则所述联机协调控制主机根据热泵机组运行时间由短至长的所述开机顺序控制所有热泵机组依次以预设的第四间隔时间退出恒温停机状态。

在本发明实施例中，所述控制器还用于：

所述联机协调控制主机在预设的第一等待时间内接收不到其中一所述热泵机组发出的开机请求时，则控制开机顺序低于所述其中一所述热泵机组一个级别的热泵机组启动。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

设定所述热泵系统的每一热泵机组的优先级，并根据所述优先级确定所有热泵机组的优先级顺序；其中，通过在每一热泵机组的控制板中植入联机协调控制程序，将每一所述热泵机组的控制板均设置为联机协调控制板，并在每一热泵机组的联机协调控制板中设定优先级，由优先级最高的联机协调控制板对所有机组进行联机协调控制；

将优先级最高的热泵机组选为联机协调控制主机，并将优先级低于所述联机协调控制主机的热泵机组均作为联机协调控制从机；其中，每一所述联机协调控制从机受所述联机协调控制主机控制；

在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，并根据当前水箱的水位及水温运行加热模式；其中，所述加热模式包括直热加热模式或循环加热模式；其中，当所述热泵系统开始运行时，所述联机协调控制主机开始启动，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所述联机协调控制从机依次以预设的第一间隔时间启动；当所述热泵系统停止运行时，所述联机协调控制主机停止运行，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所有热泵机组依次以预设的第二间隔时间关闭；

当其中一台所述联机协调控制从机出现开机/停机故障时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制无故障的联机所述联机协调控制从机继续依次启动或关闭。

2.如权利要求1所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当检测到水位开关断开且水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动低水位循环加热模式；

当检测到水位开关断开且水箱温度大于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动直热加热模式；

当检测到水位开关闭合且水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值时，所述联机协调控制主机启动高水位循环加热模式；

在所述热泵系统运行低水位循环加热模式、直热加热模式或高水位循环加热模式时，根据所述热泵系统中热泵机组的运行时间由短至长确定所有热泵机组的开机顺序；

所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭。

3.如权利要求2所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，具体为：

在所述热泵系统运行低水位循环加热模式时，所述联机协调控制主机根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足水箱温度小于或等于预设的水箱目标温度设定值、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水流开关闭合的条件时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动。

4.如权利要求3所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

每一所述热泵机组根据自身设定的目标温度设定值判断是否进入恒温停机状态，且每一所述热泵机组在所述水箱温度大于或等于所述自身设定的目标温度设定值与第一恒温停机温差之和时，进入恒温停机状态；

所述联机协调控制主机在所述水箱温度大于每一所述热泵机组的自身设定的目标温度设定值时，将低水位循环加热模式切换至直热加热模式。

5.如权利要求2所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，具体为：

在所述热泵系统运行直热环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足出水温度小于或等于预设的直热加热出水温度、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水位开关断开时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动；其中，所述预设的直热加热出水温度为预设的直加热出水温度设定值与直加热出水温度回差之和。

6.如权利要求5所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述联机协调控制主机在水位开关闭合时，将直热加热模式切换至高水位循环加热模式；

当所述水箱温度小于低水位循环温度设定值且直热加热运行时间大于预设的直热运行最短时间时，所述联机协调控制主机将直热加热模式切换至低水位循环加热模式；其中，所述低水位循环温度设定值为所有的所述热泵机组的自身设定的目标温度设定值与直热循环切换回差之差中的最小值。

7.如权利要求2所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述联机协调控制主机根据所述开机顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，具体为：

在所述热泵系统运行高水位循环加热模式时，根据所述开机顺序，在上一级热泵机组启动后，并当同时满足出水温度小于或等于预设的高水位循环温度、上一级热泵机组的运行时间大于或等于预设的稳定开机时间以及水流开关闭合时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动；其中，所述预设的高水位循环温度为预设的水箱目标温度设定值与开机回差之差。

8.如权利要求7所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

每一所述热泵机组根据自身设定的目标温度设定值判断是否进入恒温停机状态，当所述水箱温度大于或等于所述自身设定的目标温度设定值与第一恒温停机温差之和时，进入恒温停机状态。

9.如权利要求7或8所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在高水位循环加热模式运行时，设定每一所述热泵机组各自预设的目标温度均为同一目标温度，且每一所述热泵机组各自预设的恒温停机温差均为同一恒温停机温差；

所述联机协调控制主机根据所述同一目标温度和所述同一恒温停机温差判断是否进入恒温停机状态；

若是，则所述联机协调控制主机根据热泵机组运行时间由短至长的所述开机顺序控制所有热泵机组依次以预设的第四间隔时间进入恒温停机状态；

若否，则所述联机协调控制主机根据热泵机组运行时间由短至长的所述开机顺序控制所有热泵机组依次以预设的第四间隔时间退出恒温停机状态。

10.如权利要求3～8任一项所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述联机协调控制主机在预设的第一等待时间内接收不到其中一所述热泵机组发出的开机请求时，则控制开机顺序低于所述其中一所述热泵机组一个级别的热泵机组启动。

11.如权利要求1所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述热泵系统的运行模式还包括除霜模式，所述方法还包括：

在所述热泵系统运行时，任一所述热泵机组在达到除霜条件时，向所述联机协调控制主机发送除霜请求信息；

所述联机协调控制主机根据接收到的除霜请求信息的先后顺序确定对应的热泵机组进入除霜的除霜顺序，并根据所述除霜顺序控制对应的热泵机组依次进入除霜模式。

12.如权利要求11所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述除霜顺序控制对应的热泵机组依次进入除霜模式，具体为：

所述联机协调控制主机根据所述除霜顺序，在上一级热泵机组进入除霜模式时，等级小于所述上一级热泵机组的其余热泵机组保持当前的运行状态；

当所述上一级热泵机组退出除霜模式并切换至除霜模式运行之前的运行状态时，相对于所述上一级热泵机组的下一级热泵机组启动。

13.如权利要求11所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述联机协调控制主机接收并记录所有的除霜请求信息；

当识别到任一热泵机组除霜异常或完成除霜时，则清除对应热泵机组的除霜请求信息。

14.如权利要求13所述的多联机热泵系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当出现除霜异常的异常热泵机组恢复正常且满足除霜条件时，所述异常热泵机组再次向所述联机协调控制主机发送再次除霜请求信息；

所述联机协调控制主机接收到所述再次除霜请求信息，并根据所述再次除霜请求信息的时间确定所述异常热泵机组进入除霜的除霜顺序，以使所述异常热泵机组进入除霜模式。

15.一种多联机热泵系统的控制系统，其特征在于，包括控制器，用于：

设定所述热泵系统的每一热泵机组的优先级，并根据所述优先级确定所有热泵机组的优先级顺序；其中，通过在每一热泵机组的控制板中植入联机协调控制程序，将每一所述热泵机组的控制板均设置为联机协调控制板，并在每一热泵机组的联机协调控制板中设定优先级，由优先级最高的联机协调控制板对所有机组进行联机协调控制；

将优先级最高的热泵机组选为联机协调控制主机，并将优先级低于所述联机协调控制主机的热泵机组均作为联机协调控制从机；其中，每一所述联机协调控制从机受所述联机协调控制主机控制；

在所述热泵系统运行时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制所有热泵机组依次启动或关闭，并根据当前水箱的水位及水温运行加热模式；其中，所述加热模式包括直热加热模式或循环加热模式；其中，当所述热泵系统开始运行时，所述联机协调控制主机开始启动，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所述联机协调控制从机依次以预设的第一间隔时间启动；当所述热泵系统停止运行时，所述联机协调控制主机停止运行，并根据优先级由高到低的所述优先级顺序控制所有热泵机组依次以预设的第二间隔时间关闭；

当其中一台所述联机协调控制从机出现开机/停机故障时，所述联机协调控制主机根据所述优先级顺序控制无故障的联机所述联机协调控制从机继续依次启动或关闭。

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